幕墙结构计算基础知识培训共29页
幕墙结构计算培训教学教材
横梁抗弯强度计算
2020/6/18
横梁抗剪强度计算
2020/6/18
横梁挠度计算
挠度根据横梁所受荷载形式按公式计算，公式查静力计算手册
2020/6/18
立柱的计算
➢ 立柱的计算模型 根据立柱的实际支承条件,立柱可简化为简支梁,双跨梁,多跨铰接梁
➢ 立柱上的荷载分布 立柱上水平风荷载一般按均布荷载简化 立柱上自重荷载一般以轴力的形式作用
活荷载 1.4 0.7
地震荷载 1.3 0.5
其他 ---
2020/6/18
玻璃面板的计算
一、根据玻璃的种类不同 单片玻璃 中空玻璃 夹胶玻璃 中空夹胶玻璃
二、根据玻璃受力特点的不同 四边简支 四点（六点）支撑 对边简直
三、计算方法 根据规范计算 软件计算
夹层玻璃荷载分配 中空玻璃荷载分配
夹层玻璃等效厚度 中空玻璃等效厚度
标准组合 qK=ψW·WK+ψE·qEK
设计组合 q=φWψW·WK+ φE ψE·qEK φW：风荷载的分项系数，1.4 φE：地震作用的分项系数， 1.3 ψW：风荷载的组合值系数，1.0 ψE：地震作用的组合值系数， 0.5
荷载 分项系数 组合系数
自重 1.2 1.0
风荷载 1.4 0.6
雪荷载 1.4 0.7
➢ 立柱受力分析 计算时分别验算立柱的受弯承载力,受剪承载力以及刚度验算
➢ 立柱强度和挠度限值 抗弯强度限值: 215MPA(钢) \85.5 MPA (铝) 抗剪强度限值: 125MPA(钢) \49.6 MPA (铝) 挠度限值: L/250 (钢) \L/180 (铝)
2020/6/18
立柱抗弯强度计算
幕墙结构计算培训
幕墙结构计算培训一、熟悉《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96 和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 中对各种荷载的取值和分项系数的取值二、对各种现行各种材料的强度设计值花岗岩、Q235钢、6063-T5铝型材、6003A-T5铝型材、3003铝板、各种浮法玻璃和钢化玻璃大面强度和边缘强度有一个初步的了解。
三、玻璃的强度和挠度的计算（四边简支和四边点支）玻璃等效厚度的计算（中空玻璃、夹胶玻璃）隐框幕墙玻璃结构胶的计算明框幕墙玻璃边缘挤压应力的计算四、石材、金属板的强度和挠度计算五、结构传力模式六、立柱的计算（1）荷载的取值（2）惯性矩、抗弯矩等各种截面参数的算法（CAD中MASSPROP命令的使用）（3）幕墙立柱构件主要形式（优、缺点）（优先采用上端悬挂支柱，尽量避免下端支承，金属构件刚度较小，容易失稳）1．简支梁优点：传力明确，施工方便缺点：由简支梁算出的型材截面过大，浪费材料2．双跨梁（双跨梁弯矩和挠度系数）优点：可减小弯矩和挠度，尤其对挠度的影响很大缺点：中间支座处的支座反力很大，施工不方便3．多跨连续梁（在接头处构造上的处理）优点：可减小幕墙的挠度缺点：由于活动接头不完全连续，实际上可采用的弯矩值比简支梁的略小。
接头处要进行构造处理（4）立柱材料的选用1.铝型材（在挠度允许下，可采用6063A-T5和6063-T5牌号的铝材），挠度主要由铝型材的弹性模量控制。
2.钢3.钢铝组合型材（5）规范对型材壁厚和挠度的强制性要求。
七．幕墙横梁的计算横梁是双向受弯构件，按立柱之间的距离作为梁的跨度，梁的支承条件按简支考虑。
横梁是双向受弯构件，在水平方向上为风荷载和地震荷载产生的水平荷载，在竖向方向上为由板和横梁自重产生的竖向荷载。
横梁的水平荷载分为三角形荷载和梯形荷载。
八、幕墙连接件的计算按钢结构规范计算（螺栓连接和焊缝连接）九、预埋件的计算预埋件的受力有剪力（一般由自重产生）、拉力（一般由风荷载和地震荷载产生）、弯矩（一般由自重产生），具体见幕墙规范和混凝土规范。
幕墙结构计算培训
2024/1/18
建筑结构荷载规范
GB 5009-2012 8.1.2条条文说明 ：
自重荷载 GK=rg·t rg：材料的重力密度 t： 材料的厚度
水平地震荷载 qEK=αmax·βE·GK αmax：水平地震影响系数最大值，根据地震加速度查表,0.8a βE：动力放大系数,取5.0
❖ 焊缝的连接 ❖ 自攻钉受力计算
2024/1/18
埋件的计算
❖ 板式埋件
按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003附录C计算
❖ 槽式埋件
槽式埋件一般由厂家提供埋件和螺栓的承载力 按上海市《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012附录B计算
2024/1/18
2024/1/18
强度计算
2024/1/18
2024/1/18
其他面板的计算
❖ 铝板
《金属与石材工程技术规范》JGJ133-2001
❖ 石板
《金属与石材工程技术规范》JGJ133-2001 《建筑装饰工程石材应用技术规程DB 11 T 512-2007
❖ 铝塑板、蜂窝铝板、压型金属板
❖ 其他
《采光顶与金属屋面技术规程 》JGJ 255-2012
2024/1/18
横梁的计算
➢ 横梁的计算模型 一般都简化为简支梁(特殊情况除外)
➢ 横梁上的荷载分布 横梁上水平风荷载一般呈三角形或梯形分布 横梁上自重荷载一般以集中力的形式作用
➢ 横梁受力分析 横梁是双向受弯构件 计算时分别验算横梁的受弯承载力（受剪承载力）、刚度验算
➢ 横梁强度和挠度限值 抗弯强度限值: 215MPA(钢) \85.5 MPA (铝) 抗剪强度限值: 125MPA(钢) \49.6 MPA (铝) 挠度限值: L/250 (钢) \L/180 (铝)
幕墙结构计算入门培训
立柱抗剪强度符合规范要求。
2021/3/11
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立柱挠度校核
横梁挠度校核
校核依据：df≤df,lim= H ,且≤15 mm 180
按《铝合金窗》GB/T 8479-2003 第 6.4.1 条 风荷载标准值 WK=1.000 KN/m2 水平方向线荷载标准值 WK 线 1=WK·h1=1.000×0.325=0.325 KN/m WK 线 2=WK·h2=1.000×0.575=0.575 KN/m WK 线 3=WK·h3=1.000×0.370=0.370 KN/m WFK 线=FK·WK /qk=0.908×1.000/1.135=0.8 KN 经过力学计算
βgz---高度Z处的阵风系数 μz---风压高度变化系数 μs1 —风压体型系数 Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2) W0---基本风压(kN/m2)
场地类别、建筑外轮廓、地区地域有关。
2021/3/11
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2）截面特性
外轮廓：整体、组合
截面积
A0=8311 mm2
384EI X = 5 0.293 1580 4
384 70000 176835 =1.921 mm
2、水平方向的挠度计算
2021/3/11
风荷载标准值 WK= 1.000KN/m2 水平方向线荷载标准值 WK 线 1=WK·h1=1.000×0.325=0.325 KN/m WK 线 2=WK·h2=1.000×0.575=0.575 KN/m df，Y1：水平方向矩形荷载产生的挠度 28
2021/3/11
幕墙培训资料
幕墙培训资料概论幕墙是指建筑物立面上的外部墙体系统，主要由玻璃、铝合金、石材等材料构成，用于保护建筑物内部区域，并提供隔热、防水和装饰等功能。
随着现代建筑技术的不断发展，幕墙在建筑设计中起着越来越重要的作用。
本资料将为您介绍幕墙的基本知识、设计原则以及施工要点。
一、幕墙的类型1. 幕墙按结构分为：点支式幕墙、板材式幕墙、网格幕墙和膨胀幕墙等。
每种类型的幕墙都有其特点和适用场合。
2. 幕墙按材料分为：玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙和混合材料幕墙等。
选择合适的材料对于幕墙的性能和外观效果至关重要。
二、幕墙的设计原则1. 结构安全：幕墙的设计应符合建筑物结构的安全要求，并能承受正常风荷载和地震力。
2. 防水防潮：幕墙必须具备良好的防水和防潮性能，以保证建筑物内部不受水分侵入。
3. 隔热保温：幕墙应具备一定的隔热性能，降低建筑物内外温度差异，提高室内舒适度。
4. 美观装饰：幕墙设计不仅要满足基本功能要求，还要注重外观效果，与建筑风格相协调。
三、幕墙的施工要点1. 前期准备：施工前需要进行场地勘测、设计图纸审核等工作，确保施工的顺利进行。
2. 材料选用：根据设计要求，选择合适的幕墙材料，并进行质量检验，确保质量合格。
3. 施工工艺：幕墙的施工需要严格按照工艺规范进行，包括制作支撑结构、安装幕墙板材、密封处理等步骤。
4. 质量控制：施工过程中要进行质量检查，确保幕墙的安装质量和施工工艺符合规范要求。
5. 维护保养：幕墙的维护保养工作要及时进行，定期清洁幕墙表面，检查幕墙的密封性和防水性能。
结语幕墙作为现代建筑的重要组成部分，其设计和施工对于建筑的性能和外观效果起着决定性的作用。
本资料提供的幕墙培训资料是帮助您了解幕墙基本知识、设计原则和施工要点的重要参考。
希望通过学习，您能在幕墙设计和施工中获得更好的理解和应用。
如有任何问题，请随时与我们联系。
幕墙基础部分(培训)
中国内地幕墙发展的三个阶段： 1、起步期：1993年~1994年 平均年产量约200万平方米，主要是 构件式玻璃幕墙，模仿国外技术，国内 无行业规范和标准，技术水平较低。 2、成长期：1995年~2002年 1995年初成立了中国建筑金属结构 协会铝门窗幕墙委员会，这是中国幕墙 步入成长期的标志。
2．单元与单元之间阴阳镶嵌连接，适应主体结构位移能力强， 能有效吸收地震作用、温度变化、层间位移，单元式幕墙较适用 于超高层建筑和纯钢结构高层建筑。
3．接逢处多使用胶条密封，不使用耐候胶（是目前国内外幕 墙技术的发展趋势），不受天气对打胶的影响，工期易控制。
4．由于单元式幕墙主要在室内施工安装，主体结构适应能力 较差，不适用于有剪力墙和窗间墙的主体结构。
7 2021/4/2
按玻璃面板的固定方式分类： 1．框支承玻璃幕墙：
按幕墙形式：明框幕墙、隐框、半隐框 按幕墙施工安装方法：单元式、构件式 2．点支承玻璃幕墙： 钢桁架式、玻璃肋式、拉杆式、拉索式、 自平衡索桁架式、单层索式 3．全玻璃幕墙
8 2021/4/2
3.1 框支承构件式幕墙
框支承构件式玻璃幕墙是在现场依 次安装立柱、横梁和玻璃面板的框 支承玻璃幕墙。
2．主体结构适应能力强，安装顺序基本不受主体结构 的影响。
3．采用密封胶接逢处理，水密性、气密性好，具有较 好的保温、隔声降噪能力，具有一定的抗层间位移能 力。
4．面板材料单元组件工厂制作，结构胶使用性能有保 证。
5．大量安装工序现场进行，要求现场管理工作量大。 6．密封胶施工要求严格，前期清洗、打胶过程对工人
5．要求有严格的施工组织管理，施工时有严格的施工顺序， 必须按对插的次序进行安 装。对主体施工用垂直运输设备等施工 机械的安放位置有严格限制，否则将影响整个工程的安装。
幕墙结构计算基础知识培训
构造措施： 玻璃幕墙工程技术规范有相关规定：1.2m分格以下， 壁厚不能小于2mm, 分格大于1.2m，壁厚不能小于2.5mm
❖ 面板上的风荷载是如何分配作用到框架上的。
常用的简化模型： 风压线荷载： W为风压，单位一般取为kPa, (H.1+H.2)/2 为计算高度
多杆件体系荷载的分配：
❖ 2. 横梁强度及挠度校核
❖ 横梁受剪受弯也受扭，一般仅考虑弯矩和扭矩对它的影响，剪力是 没问题。
横梁的强度校核：
实际受力面积：
保守简化计算：
为最大应力，单位MPa. 为最大弯矩，单位kN*m . 为截面抵抗矩，单位mm^3 .可由CAD 插件导出。
最大弯矩：
风压线荷载：
单位kN/m.
横梁的挠度（变形）校核：
如果单从结构的角度考虑（不考虑建筑师要 求或者其他因素）框架截面的放置方式取决 于外荷载的大小，一般而言，让强轴垂直于 较大荷载的方向，对于幕墙结构，较大荷载 为风荷载，所以一般将强轴垂直于风荷载方 向，但也不可一概而论，要具体情况具体分 析。对于较大跨度的横梁，在自重作用下变 形较大时，可考虑拉长自重方向的截面高度。
为变形值，单位mm.
为跨度，单位mm.
为弹性模量，铝型材 的弹性模量为 70000MPa.
为截面惯性矩，单位 mm^4 .可由CAD插件导 出。
5. 立柱计算
❖ 1. 首先明确立柱受哪些力。一般而言主要有水平方向的风压，地震荷载 和竖直方向的玻璃自重。
荷载的计算：包括风荷载，地震荷载，玻璃自重立柱计算来自2.横梁与立柱之间的连接
3.立柱与主体结构之间的连接
红色方框为转角区域，转角区域的风压 比大面的要大。这一区域的范围建筑荷 载规范上有规定。
幕墙结构计算概念培训
幕墙结构概念介绍一、幕墙的定义1.1 幕墙的定义什么是幕墙立柱下端可对幕墙立柱来说，主体结构发生竖向压缩、转动，平动时，立柱均能在支点之间通过转动、平动来释放主体结构的位移支座铰接连接方式，立柱可以绕支点转动伸缩，可转动二、幕墙材料 2.1 玻璃玻璃的定义玻璃是一种均质的材料，一种固化的液体，分子完全任意排列，不具有晶体的结构。
玻璃没有熔点，当他被加热时，会追加从固体状态转变为具有塑性的黏质状态。
玻璃是各向同性的、是一种脆性材料，没有屈服点。
玻璃的基本物理性能性能符号值密度ρ25.6kN/m3弹性模量E72000 N/mm2泊松比μ0.2比热容C0.72 x103J/(kg x K)线膨胀系数α1x 10-5K-1导热率λ1W/(m x K)二、幕墙材料 2.1 玻璃建筑幕墙用玻璃的总类l 浮法玻璃l 热处理玻璃Ø钢化玻璃Ø半钢化玻璃l 夹层玻璃浮法半钢ØPVB 夹层ØSGP 夹层l 中空玻璃Ø充空气Ø充惰性气体l 镀膜玻璃Ø反射膜ØLow-E 膜玻璃表面无应力破碎成大块化玻璃表面压应力小放射性裂痕，无大块碎片脱落钢化玻璃表面压应力大碎裂成小颗粒二、幕墙材料 2.1 玻璃玻璃的力学性能注意：玻璃受长期荷载作用的应力允许值远小于短期荷载下的应力允许值二、幕墙材料 2.2 铝合金材料幕墙常用铝合金龙骨力学参数注意：铝合金结构设计规范和玻璃幕墙工程技术规范中的铝合金强度取值不同，因为两本计算公式中对塑性发展系数的考虑。
二、幕墙材料 2.3 钢材钢材的力学参数二、幕墙材料 2.3 钢材钢材焊缝的强度指标 1 手工焊用焊条、自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能。
2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的规定，其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。